江苏省宿迁市钟吾中学2023-2024学年九年级上学期第一次学情调研物理试卷

这是一份江苏省宿迁市钟吾中学2023-2024学年九年级上学期第一次学情调研物理试卷，共31页。
2023-2024学年江苏省宿迁市钟吾中学九年级（上）第一次学情调研物理试卷
一.选择题（每题只有一个选项符合题意，请把正确答案的序号填在对应的答题框内。每题2分，共24分）
1．（2分）如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2分）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功
B．使用任何机械都不省功
C．做功快的机械其机械效率一定高
D．做功越多的机械其功率越大
3．（2分）如图所示的四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（　　）

A．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．使小车向前运动了一段距离的推力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
4．（2分）小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m，则足球运动员对足球做的功是（　　）
A．0 B．150J C．6000J D．无法计算
5．（2分）在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是（　　）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面
6．（2分）甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为2：3，爬升相同高度所用的时间之比为4：3（　　）
A．9：8 B．8：9 C．2：1 D．1：2
7．（2分）为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去（　　）
A．最省力的是② B．最省力的是③
C．做有用功最多的是① D．机械效率最高的是③
8．（2分）2020年1月25日到2020年2月2日，从相关方案的设计完成，到正式投入使用，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）

A．机械效率 B．功 C．功率 D．有用功
9．（2分）用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，匀速提升等重的钩码，不计绳重和摩擦（　　）

A．甲较省力且机械效率较高
B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
10．（2分）掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）（　　）

A．在a、b、c三处机械能相等
B．在b处动能为零
C．在a处重力势能最小
D．在d处动能为零
11．（2分）4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，安全降落在着陆预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（　　）

A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变
B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
12．（2分）用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，使钩码上升h，杠杆的机械效率为η1；若仅将弹簧测力计改挂到B点，仍竖直向上匀速拉动测力计，使钩码上升h2，摩擦不计，则（　　）

A．η1＜η2 B．η1＝η2 C．η1＞η2 D．无法判断
二．填空题（每空1分，共16分）
13．（5分）图1中，旗杆顶部有一个 　 　滑轮，图2中，环卫工人使用的扫帚可以省 　 　；如图3所示，使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴　 　（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力；如图4所示，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　 　，可以省力，图5的螺丝刀也是一种简单机械，手柄 　 　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。

14．（3分）一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为 　 　N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中　 　J，支持力做功 　 　J。
15．（1分）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示　 　N。

16．（1分）如图所示，用细绳将一个重力为6N的物体沿粗糙斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，则物体在斜面上受到的摩擦力的大小为 　 　N。

17．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1　 　W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1　 　P2，小华的动能增加量 　 　小华的重力势能的减小量。

18．（3分）如图甲所示，小明将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，空吊篮重30N，绳子能承受的最大拉力为120N，在0～1s内空吊篮处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，动滑轮重为 　 　N，吊篮最多能装货物的质量为 　 　kg。（g取10N/kg）

三．作图、计算题（19题6分，20题6分，21题9分，共21分）
19．（2分）图甲是自行车手闸，其简化示意图如图乙。其中AOB部分可视为杠杆，O为支点2，请在乙图中画出阻力的力臂l2和作用在杠杆AOB上的最小动力F1。

20．（2分）如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线。

21．（2分）如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。

22．（6分）一质量为5t的载重货车，现装有质量为25t的货物以20m/s的速度匀速行驶在水平公路上，汽车匀速行驶时（g取10N/kg），求：
（1）货车匀速行驶1h，牵引力做的功；
（2）若整个过程中货车的功率不变，货车上坡时的牵引力需增大为水平路面的2倍，求车上坡时的速度。
23．（9分）如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为480N的物体匀速提升2m所用的时间为40s，人所用的拉力是200N
（1）工人做的有用功；
（2）工人的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

四．实验探究题（25题每空2分，其余每空1分，共29分）
24．（6分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）如图a所示，杠杆静止，为了便于测量臂　 　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在 　 　位置平衡。
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上 　 　个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）记录实验数据的表格如表。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
0.1
1
0.2
某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。你认为他的结论 　 　（选填“可靠”或“不可靠”），理由是 　 　。
（4）如图c所示，将弹簧测力计向右下方拉，示数为F1，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；再将弹簧测力计的方向改为向左下方拉2，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F1＞F2，则α 　 　β（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
25．（6分）小红和小明在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”实验中，测得了三组数据，如表所示：
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
绳端移动的距离s/cm
1
2
5
0.8
15
2
4
5
1.5
15
3
6
5
2.2
15
（1）实验时，应沿着 　 　方向 　 　拉动弹簧测力计。
（2）他们设计这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 　 　是否有关。
（3）他们通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法，汽车作为一种“机械”，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 　 　是与本实验同理的。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。
（4）小明发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，你认为 　 　的看法是正确的。
（5）为了方便读数，小红认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，如果让弹簧测力计保持静止时读数　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

26．（9分）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。

（1）实验中，探究的动能是指 　 　（填序号）；
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
（2）实验中，通过观察 　 　来判断钢球的动能大小，这种研究方法叫 　 　。
（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 　 　。对比甲、丙两次实验，可得出结论：当 　 　一定时，物体的 　 　越大，动能就越大；
（4）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　 　W2（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，这样做的目的实质是限制汽车的 　 　。
（6）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是 　 　（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C.质量小的铁球将木块推动的距离较远
27．（8分）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球 　 　的做功本领最大；
（2）比较球A、C可得出重力势能大小与 　 　的关系；
（3）若不计空气阻力，小球在空中下落时机械能 　 　选（填“守恒”或“不守恒”）；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 　 　。






















2023-2024学年江苏省宿迁市钟吾中学九年级（上）第一次学情调研物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（每题只有一个选项符合题意，请把正确答案的序号填在对应的答题框内。每题2分，共24分）
1．（2分）如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】结合生活经验和图片，先判断剪刀在使用过程中的目的，再根据各类杠杆的特点选择所需要的剪刀。
【解答】解：
剪开较硬的物体，就需要一把省力的剪刀，即手柄比刀口长的剪刀。
故选：A。
2．（2分）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功
B．使用任何机械都不省功
C．做功快的机械其机械效率一定高
D．做功越多的机械其功率越大
【答案】B
【分析】（1）做功的必备条件：有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离。
（2）使用任何机械都不省功。
（3）有用功跟总功的比值叫做机械效率。
（4）功率表示物体做功的快慢。
【解答】解：A、有力作用在物体上，力就没有对该物体做功。
B、使用任何机械都不省功。
C、做功快的机械其机械效率不一定高。
D、做功越多的机械其功率不一定越大。
故选：B。
3．（2分）如图所示的四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（　　）

A．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．使小车向前运动了一段距离的推力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
【答案】C
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解：A、托着货物停在水平地面上，但没有在力的方向上通过距离，故A错误；
B、用力搬石头，有力作用在物体上，所以不做功；
C、小车在推力的作用下向前运动了一段距离，小车在该力的方向上通过了距离，故C错误；
D、提着滑板在水平路上前行，滑板向上没有移动距离，故D错误。
故选：C。
4．（2分）小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m，则足球运动员对足球做的功是（　　）
A．0 B．150J C．6000J D．无法计算
【答案】D
【分析】计算做功的多少，要知道作用在物体上的力，还要知道在该力的方向上移动的距离，而运动员只对球有个瞬间的力，瞬间球运动的距离又无法知道，所以没办法求出运动员对球所做的功。
【解答】解：因为W＝FS，F等于200N，所以无法计算。
5．（2分）在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是（　　）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面
【答案】A
【分析】不计机械自重和摩擦的情况下：定滑轮不省力，动滑轮可以省一半的力，使用杠杆可以省力，也可以费力，使用斜面一定省力，省力情况取决于斜面的长度与高度的比值。
【解答】解：因为100N的拉力要提起重150N的物体，使用的机械一定是能省力的机械、定滑轮，只有定滑轮不能达到省力的目的。
故选：A。
6．（2分）甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为2：3，爬升相同高度所用的时间之比为4：3（　　）
A．9：8 B．8：9 C．2：1 D．1：2
【答案】D
【分析】已知重力、和时间，又因为高度相同，所以可算功率。
【解答】解：两人爬同一楼梯，高度相同＝可得甲＝＝＝＝。
故选：D。
7．（2分）为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去（　　）
A．最省力的是② B．最省力的是③
C．做有用功最多的是① D．机械效率最高的是③
【答案】B
【分析】用人直接搬运上去不但不省力，还要克服自身重力而用力，同时还要克服自身重力做额外功；
用定滑轮不省力也不费力，用定滑轮时需要克服摩擦力做额外功，额外功，相对其他方法较小；
用动滑轮提上去，可以节省一半的力，但需要克服摩擦和动滑轮重力做功，额外功比用定滑轮少，比用人直接搬运上去多；
三种方法的目的相同，有用功相同，额外功越小，机械效率越高。
【解答】解：用人直接搬运上去和用定滑轮提上去都不省力，用动滑轮提上去可以省一半的力，B正确，
都是把重物提升相同的高度，所以有用功相同，
所做额外功最少的是用定滑轮，所做额外功最多的是用人直接搬运上去，所以机械效率最高的是②。
故选：B。
8．（2分）2020年1月25日到2020年2月2日，从相关方案的设计完成，到正式投入使用，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）

A．机械效率 B．功 C．功率 D．有用功
【答案】C
【分析】建造一所医院所做的有用功是不变的，为了缩短时间，根据P＝可知，就需要增大挖掘机的功率。
【解答】解：建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期）可知，所以，其目的是增大所有挖掘机总的功率，ABD错误。
故选：C。
9．（2分）用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，匀速提升等重的钩码，不计绳重和摩擦（　　）

A．甲较省力且机械效率较高
B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
【答案】C
【分析】判断出两个滑轮组承担物重的绳子段数，根据F＝（G+G动）比较拉力的大小关系；
根据η＝×100%＝×100%＝×100%来判断机械效率的大小。
【解答】解：由图知，甲由2段绳子承担物重甲＝（G+G动），乙由3段绳子承担物重乙＝（G+G动）；
所以乙较省力；
不计绳重和摩擦力，根据η＝×100%＝，G和G动相同，所以两个滑轮的机械效率相等。
故选：C。
10．（2分）掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）（　　）

A．在a、b、c三处机械能相等
B．在b处动能为零
C．在a处重力势能最小
D．在d处动能为零
【答案】A
【分析】（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
（3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的。
【解答】解：
A、不计空气阻力，在a、b，故 A正确；
B、据图可知，所以此时的动能不是零；
C、重力势能的大小与物体的质量，据图可知，d，重力势能最小；
D、据图可知，仍然向前滚动，故D错误；
故选：A。
11．（2分）4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，安全降落在着陆预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（　　）

A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变
B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能是动能和势能之和。
【解答】解：返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，动能减小，重力势能减小，动能减小，所以返回舱的机械能是减小的。
故选：D。
12．（2分）用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，使钩码上升h，杠杆的机械效率为η1；若仅将弹簧测力计改挂到B点，仍竖直向上匀速拉动测力计，使钩码上升h2，摩擦不计，则（　　）

A．η1＜η2 B．η1＝η2 C．η1＞η2 D．无法判断
【答案】B
【分析】该实验中克服钩码重力做的功为有用功，克服杠杆重力做的功为额外功，总功等于有用功与额外功之和；通过分析有用功、额外功和总功的变化得出机械效率的变化。
【解答】解：
原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时1；将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升相同的高度有用＝Gh可知有用功不变；
因杠杆的偏转角度不变，则杠杆重心上升的高度不变额＝G杠杆h杠杆可知，克服杠杆重和摩擦所做额外功不变，所以总功也不变×100%可知杠杆的机械效率不变2＝η3。

故选：B。
二．填空题（每空1分，共16分）
13．（5分）图1中，旗杆顶部有一个 　定　滑轮，图2中，环卫工人使用的扫帚可以省 　距离　；如图3所示，使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴　减小　（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力；如图4所示，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　斜面　，可以省力，图5的螺丝刀也是一种简单机械，手柄 　粗　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。

【答案】定；距离；减小；斜面；粗。
【分析】（1）使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆（等臂杠杆）；
（2）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（3）根据杠杆平衡条件，当阻力和动力臂一定时，阻力臂越短，动力越小、越省力；
（4）车经过盘山路时要向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离；
（5）轮轴中的轮越大越省力。
【解答】解：旗杆顶部的滑轮在使用时，轴的位置固定不动；
环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，是费力杠杆；
使用剪刀时，在同样的情况下，减小了阻力臂1L1＝F6L2可知：阻力和动力臂一定时，阻力臂L2越小，动力越小，因此这样做的目的是减小阻力臂；
盘山公路相当于简单机械中的斜面，加长了运动距离；
螺丝刀手柄属于轮轴中的轮，同样的轴，因此手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
故答案为：定；距离；斜面；粗。
14．（3分）一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为 　100　N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中　200　J，支持力做功 　0　J。
【答案】100；200；0。
【分析】（1）小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力、阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反；
（2）物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性；做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，据此判断工人、支持力是否做功。
【解答】解：（1）因为小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力，大小相等，
所以小车受到的阻力：f＝F＝100N；
（2）在小车前进3m的过程中，前2m，撤去推力，工人不再对小车用力，即做功为3J；
小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，即做功为0J。
故答案为：100；200；0。
15．（1分）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示　100　N。

【答案】见试题解答内容
【分析】杠杆是粗细均匀的一只金属杆，重心在杠杆的中点，当s为1m时，动力臂为阻力臂的2倍，所以阻力就是拉力的二分之一。
【解答】解：读图可知，当s＝OA＝1m时，根据杠杆平衡的条件F1L8＝F2L2可知，此时的动力就是阻力的二分之一G杆；
读图乙可知，此时的动力F＝50N杆＝2F＝7×50N＝100N。
故答案为：100。
16．（1分）如图所示，用细绳将一个重力为6N的物体沿粗糙斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，则物体在斜面上受到的摩擦力的大小为 　0.5　N。

【答案】0.5。
【分析】沿斜面匀速拉动物体时，利用W＝Gh求拉力做的有用功，再利用η＝可得出拉力做的总功，利用W额＝W总﹣W有得出额外功，根据W额＝fs得出物体受到的摩擦力。
【解答】解：拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝6N×0.25m＝6.5J，
由η＝可得
W总＝＝＝2J；
额外功W额＝W总﹣W有＝2J﹣3.5J＝0.4J，
物体受到的摩擦力f＝＝＝0.5N。
故答案为：4.5。
17．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1　＜　W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1　＜　P2，小华的动能增加量 　＜　小华的重力势能的减小量。

【答案】＜；＜；＜
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W5＝G2h，
因为h相同，且G1＜G4，则W1＜W2；
（2）由P＝可知3＝，P2＝，
因为t相同，W1＜W2，所以P3＜P2；
小华向下运动的过程中，重力势能转化为动能，一部分机械能转化为内能。。
故答案为：＜；＜；＜。
18．（3分）如图甲所示，小明将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，空吊篮重30N，绳子能承受的最大拉力为120N，在0～1s内空吊篮处于 　非平衡　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，动滑轮重为 　20　N，吊篮最多能装货物的质量为 　19　kg。（g取10N/kg）

【答案】非平衡；20；19。
【分析】（1）平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态；
（2）由图甲知，吊起动滑轮绳子的股数，由图丙可知，1～2s时，吊篮匀速运动；忽略绳重、摩擦和空气阻力，利用公式F＝（GA+G动）求动滑轮重；
（3）忽略绳重、摩擦、空气阻力，根据F＝（G+GA+G动）求出吊篮最多能装货物的重力，利用G＝mg求出货物的质量。
【解答】解：由图丙可知，在0～1s内空吊篮的速度在变大；
由图甲知，吊起动滑轮绳子的股数n＝8，1～2s时，此时绳子的拉力F＝25N；
忽略绳重、摩擦和空气阻力（GA+G动）可知，动滑轮重力为G动＝nF﹣GA＝2×25N﹣30N＝20N；
忽略绳重、摩擦和空气阻力大＝120N时，由公式F＝A+G动）可知，吊篮最多能装货物的重力G＝nF大﹣GA﹣G动＝2×120﹣30N﹣20N＝190N；
由G＝mg可知，货物的质量m＝＝。
故答案为：非平衡；20。
三．作图、计算题（19题6分，20题6分，21题9分，共21分）
19．（2分）图甲是自行车手闸，其简化示意图如图乙。其中AOB部分可视为杠杆，O为支点2，请在乙图中画出阻力的力臂l2和作用在杠杆AOB上的最小动力F1。

【答案】
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：（1）从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2。
（2）由杠杆平衡条件F2l1＝F2l8可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OB作为动力臂最长，过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图，如图所示

20．（2分）如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线。

【答案】见试题解答内容
【分析】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线。
【解答】解：要站在地面上用一个滑轮组提升重物则从定滑轮绕线。如图所示：

21．（2分）如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。

【答案】
【分析】（1）影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
（2）物体在运动过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能。
【解答】解：摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，克服空气的阻力做功，所以该过程中，所以在A点的机械能是最大的；
摆球运动到B点时，摆球的质量不变，动能最小

22．（6分）一质量为5t的载重货车，现装有质量为25t的货物以20m/s的速度匀速行驶在水平公路上，汽车匀速行驶时（g取10N/kg），求：
（1）货车匀速行驶1h，牵引力做的功；
（2）若整个过程中货车的功率不变，货车上坡时的牵引力需增大为水平路面的2倍，求车上坡时的速度。
【答案】（1）货车匀速行驶1h，牵引力做的功是2.16×109J；
（2）车上坡时的速度是10m/s。
【分析】（1）由求出货车匀速行驶1h通过的路程，根据重力公式求出载重货车的总重力，根据阻力与总重力的关系求出阻力，再根据二力平衡的条件求出牵引力的大小，再利用W＝Fs求得牵引力做的功；
（2）整个过程中货车的功率不变，货车上坡时的牵引力需增大为水平路面的2倍，利用公式P＝Fv求出车上坡时的速度。
【解答】解：（1）货车匀速行驶1h通过的路程：s＝vt＝20m/s×3600s＝7.2×104m，
载重货车的总重力：G总＝m总g＝（m车+m货）g＝（5+25）×102kg×10N/kg＝3×105N，
由二力平衡条件可得，汽车的牵引力：F牵＝f＝2.1G总＝0.3×3×105N＝5×104N，
汽车牵引力所做的功：W＝F牵s＝3×108N×7.2×107m＝2.16×109J；
（2）因为，行驶过程中货车的功率始终保持不变7＝P2，则有F1v6＝F2v2，
货车上坡时的牵引力增大为水平路面时的6倍（即F2＝2F6），则车上坡时的速度：
。
答：（1）货车匀速行驶4h，牵引力做的功是2.16×109J；
（2）车上坡时的速度是10m/s。
23．（9分）如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为480N的物体匀速提升2m所用的时间为40s，人所用的拉力是200N
（1）工人做的有用功；
（2）工人的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

【答案】（1）工人做的有用功为960J；
（2）工人的功率为30W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
【分析】（1）根据W有＝Gh求工人做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出工人做的总功，根据P＝求出工人拉力做功的功率；
（3）根据η＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）工人做的有用功为：
W有＝Gh＝480N×2m＝960J；
（2）由图可知，n＝3
W总＝Fs＝Fnh＝200N×8×2m＝1200J，
则工人的功率为：
P＝＝＝30W；
（3）滑轮组的机械效率为：
η＝＝×100%＝80%。
答：（1）工人做的有用功为960J；
（2）工人的功率为30W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
四．实验探究题（25题每空2分，其余每空1分，共29分）
24．（6分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）如图a所示，杠杆静止，为了便于测量臂　左　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在 　水平　位置平衡。
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上 　3　个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）记录实验数据的表格如表。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
0.1
1
0.2
某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。你认为他的结论 　不可靠　（选填“可靠”或“不可靠”），理由是 　一次实验，具有偶然性　。
（4）如图c所示，将弹簧测力计向右下方拉，示数为F1，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；再将弹簧测力计的方向改为向左下方拉2，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F1＞F2，则α 　＜　β（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）左；水平；（2）3；（3）不可靠；一次实验，具有偶然性；（4）＜。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，据此分析；
（3）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性；
（4）阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，基础分析。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高；使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小；
（2）设一个钩码重为G，一格的长度为L，解得n＝3；
（3）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，动力臂，其目的是通过实验数据总结实验结论，避免偶然性，只有一次实验；
（5）根据阻力、阻力臂不变，在杠杆上的长度相同，力臂越大（90°以下），若F1＞F6，则 α＜β。
故答案为：（1）左；水平；（3）不可靠，具有偶然性。
25．（6分）小红和小明在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”实验中，测得了三组数据，如表所示：
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
绳端移动的距离s/cm
1
2
5
0.8
15
2
4
5
1.5
15
3
6
5
2.2
15
（1）实验时，应沿着 　竖直　方向 　匀速直线　拉动弹簧测力计。
（2）他们设计这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 　物重　是否有关。
（3）他们通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法，汽车作为一种“机械”，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 　一　是与本实验同理的。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。
（4）小明发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，你认为 　小明　的看法是正确的。
（5）为了方便读数，小红认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，如果让弹簧测力计保持静止时读数　偏大　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】（1）竖直；匀速直线；（2）物重；（3）一；（4）小明；（5）偏大。
【分析】（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据表格中的不同点，利用控制变量法分析；
（3）对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。据此分析；
（4）根据因η＝＝＝来分析；
（5）在测力计静止时，不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑，使得拉力偏小，机械效率偏大。
【解答】解：（1）实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计；
（2）由表格中数据可以看出，在3次实验中物体的重力是不同的。
（3）由表中数据可知，同一滑轮组将不同的重物提升相同的高度，机械效率越高，增加提升物体的重力可提高机械效率；
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，人越多，机械效率越高；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来提高机械效率的。
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，故不符合题意，
故选方法一与本实验同理；
（4）分析表格数据可知n＝3，由η＝＝＝，滑轮组的机械效率与提升的高度无关；
（5）实验过程中拉力F应该在弹簧测力计做匀速运动时读数，若为了方便，则没有测量出机械的摩擦力，根据W＝Fs，故测出的机械效率将比真实值偏大；
故答案为：（1）竖直；匀速直线；（3）一；（5）偏大。
26．（9分）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。

（1）实验中，探究的动能是指 　B　（填序号）；
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
（2）实验中，通过观察 　木块滑动的距离　来判断钢球的动能大小，这种研究方法叫 　转换法　。
（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 　速度　。对比甲、丙两次实验，可得出结论：当 　速度　一定时，物体的 　质量　越大，动能就越大；
（4）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＞　W2（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，这样做的目的实质是限制汽车的 　动能　。
（6）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是 　B　（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C.质量小的铁球将木块推动的距离较远
【答案】（1）B；（2）木块滑动的距离；转换法；（3）速度；速度；质量；（4）＞；（5）动能；（6）B
【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；
（2）实验中通过观察木块被钢球推动距离大小判断钢球的动能大小的，利用了转换法；
（3）（5）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用；
（4）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动速度的大小无关；根据功的计算公式分析可得；
（6）根据动能大小通过什么体现来分析；铁球的动能是弹簧的弹性势能转化来的，根据弹性势能的改变来分析动能大小。
【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究小球动能，故B符合题意，故选：B；
（2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用；
（3）由甲、丙两图可知：让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，甲丙中两个小球的质量不同；最终通过实验可得结论为：相同速度的不同物体，动能越大；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，故f2＝f2，sA＞sB，根据做功的公式W＝fs，可知W1＞W3；
（5）根据甲、乙实验可知，小球运动到水平面的速度越大，说明小球的动能越大，物体的速度越大。汽车在行驶过程中，从物理角度来看；
（6）用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，则具有的弹性势能相同，所以推动木块移动的距离也相同。
故答案为：（1）B；（2）木块滑动的距离；（3）速度；质量；（5）动能。
27．（8分）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球 　A　的做功本领最大；
（2）比较球A、C可得出重力势能大小与 　质量　的关系；
（3）若不计空气阻力，小球在空中下落时机械能 　守恒　选（填“守恒”或“不守恒”）；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 　D　。


【答案】（1）A；（2）质量；（3）守恒；（4）D。
【分析】（1）本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
（2）重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关；比较A、C两球找出相同因素和不同因素，根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的大小，结合控制变量法的思想得出结论；
（3）不考虑空气阻力，没有能量损失，机械能守恒；
（4）先根据小球下落速度的变化中得出单位时间内物体下落高度的变化，再根据W＝Gh即可判断小球重力做功与时间关系的图象。
【解答】解：
（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，则小球陷入沙中越深，说明铁球A的重力势能最大；
（2）比较A、C两球可知，A是铁球，铁球A的质量大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，物体的重力势能越大；
（3）不考虑空气阻力，下落时减少的重力势能全部转化为动能，机械能守恒；
（4）小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W＝Gh可知，故D正确。
故答案为：（1）A；（2）质量；（4）D。